[发明专利]一种污泥、城市垃圾能源资源耦合利用新方法和装置

说明书

本发明属于固废资源综合利用领域，具体涉及一种污泥、城市垃圾能源资源耦合利用新方法和装置。该方法将所述污泥与煤粉混合，在旋风炉中焚烧；将所述城市垃圾与煤粉混合，在炉排炉中焚烧；设置所述旋风炉和所述炉排炉的炉内温度为1300～1500℃；回收利用所述旋风炉和所述炉排炉产生的热量和炉渣。实现了固体废弃物的绿色环保处理，极大减少了传统固废焚烧过程中二噁英等污染性气体的产生，同时对固体废弃物中重金属元素进行了固化处理。而且，焚烧所产生的热能和炉渣都可以得到很好的应用，实现了经济效益与环境效益的双赢。除此之外，本发明中的方法符合现有固体废弃物的状况，有利于在实践中推广，具有重要的经济、社会与生态环保意义。

技术领域

本发明属于固废资源综合利用领域，具体涉及一种污泥、城市垃 圾能源资源耦合利用新方法和装置。

背景技术

根据住建部发布的垃圾统计数据，每年我国生活垃圾产生量在四 亿吨以上，且生活垃圾以每年10％的速度增长。现阶段我国生活垃圾 处理主要是以卫生填埋为主，占总处理量的78％左右，而且垃圾分类 细分不强，没有形成较有效的循环利用的路线，还处于较初级阶段。 近几年我国生活垃圾处理发展较快，截止2010年，我国生活垃圾产生 量达到2.51亿吨，而清运量为1.58亿吨，相当于产生量的62.94％，处 理量为1.23亿吨，相当于产生量的49％，清运量的77.85％，将近一半 的生活垃圾都处于未处理或者简单处理的状态，还有很大的提升空 间。

在生活垃圾处理的过程中，采用不同的处理方法会得到不同的效 果。因而在生活垃圾处理的过程当中，需要选择合适的处理方法，以 有效降低对环境的污染，且能够为居民用户提供一个良好的生存环 境。焚烧处置的生活垃圾占清运垃圾总体的35％。而目前焚烧处理还 存在一系列的问题需要解决。除了生成污染性有害气体之外，在垃圾 焚烧时，还会产生大量的烟雾、灰尘和有害物质。在生活垃圾堆放处 理的过程中，会产生很多渗滤液，由于其成分未知，存在很大的安全 隐患，不仅会破坏环境，而且，对人们的日常生活也会带来不便。而 在生活垃圾焚烧时，还会产生炉渣和飞灰，其中含有大量的重金属、 二噁英和可溶性盐。在生活垃圾焚烧时，灰渣的重量占总重量的 3％～5％，其中含有大量的有害物质，倘若不经处理就直接排放，将 会严重污染环境和地下水，造成无法挽回的经济损失。因此，目前垃 圾焚烧的工艺仍需进一步的改进。

根据人口的增长规律，我国污水产生量将在2020年左右达到一个 峰值，随之产生的污泥也将会出现峰值，污泥问题将会十分突显。从 污泥产生到消减的整个生命周期来看，首先在源头端要控制、减少污 泥的产生，其次才是对产生的污泥进行末端处理。目前，污泥处理主 要技术有厌氧消化、焚烧、填埋、堆肥等。从污泥处理的技术路线上 看，每种技术都有利有弊，其运行成本也千差万别。针对不同类型和 不同区域的污泥，人们需要选择合适的技术路线。我国污泥处置中有 44.8％的污泥用于农业，土地填埋占34.5％，甚至有13.8％未经任何处 理。目前，全国各地污泥处理市场已经饱和，急需开发和引进污泥新 工艺，解决污泥围城的局面。过去，我国重水轻泥，从政策、管理上 都未考虑到污泥的资源化、减量化和无害化。传统的污泥处理主要是 填埋、建材利用，但随着国家对环保的重视，这些技术已经无法满足 当前污泥市场的需求。目前污泥与城市垃圾协同焚烧处理是一种趋势，但是无论是垃圾焚烧还是水泥窑协同处理，由于处理温度较低， 容易产生二噁英等污染性气体，重金属容易释放到环境中，对环境存 在一定的危害，因此，对于污泥的焚烧处理工艺仍需进一步改进。

CN201310203447.4中提到了一种垃圾焚烧炉，其主体为炉排炉， 且设置有挡件，使得燃烧更加充分；CN201710150568.5提供了一种脱 水挤压机和立式螺旋筒垃圾焚烧炉耦合的装置，可处理不同含水程度 的垃圾，CN201711095875.4提到了一种结构简单的焚烧炉构造，其降 温效果较好，内部设有多个降温导热管，可节约大量水资源。综合现 有焚烧炉分析，虽然解决了现阶段存在的部分问题，但是焚烧炉中温 度未能达到理想的状态，使得燃烧过程不够充分，且容易产生污染性 气体，如二噁英等。因此，关于焚烧的工艺仍需进一步研究。

发明内容